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2010年亚运会在我国广州成功举办,整个亚运会体现了环保理念。
(1)广州亚运会火炬“潮流”采用了丙烷(C3H8)作为燃料,燃烧后的产物为水和二氧化碳。在298K时,1mol丙烷完全燃烧生成CO2和液态水放出2221.5kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:_________________。
又知:在298K时
C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H= +124.2kJ/mol;
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H= -285.8kJ/mol。
则1molC3H6完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是_________kJ。
(2)广州是一座美丽的海滨城市,海水资源非常丰富。
①海洋电池是以铝为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中氧气与铝反应产生电流,电池总反应为4Al+3O2+ 6H2O=4Al(OH)3,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
b.铂电极采用网状比块状更利于O2放电
c.海水中的OH-向铝电极方向移动
②用惰性电极电解200mL1.5mol/L食盐水,电解2min时,两极共收集到448mL气体(标准状况下)。写出该电解反应的离子方程式:_____________________ 假设电解前后溶液的体积不变,则电解后该溶液的pH为_________
(3)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。难溶物在水中溶解达到饱和时,即建立沉淀溶解平衡,平衡常数称为溶度积(Ksp)。
①医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是______________(用沉淀溶解平衡原理解释)。
②长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
a.CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为________________;
b.请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:________________。
(1)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+ 4H2O(l) △H=-2221.5kJ/mol;2059.9
(2)①bc;②2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;13
(3)①对于平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),H+不能减少Ba2+或SO42-的浓度,沉淀溶解平衡不能向溶解方向移动;
②a.CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq)
b.CaSO4存在沉淀溶解平衡,加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
练习册系列答案
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Ⅰ:甲醇燃料电池的种类很多。
(1)我们常用的一种甲醇燃料电池,是以甲醇与氧气的反应为原理设计的,其电解质溶液是KOH溶液。写出该电池负极的电极反应式_______________。
(2)下图为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中________(填“a”或“b”)为电池的正极,  已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中,各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性,即其反应原理可表示为 2CH3OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g),试写出该条件下反应的平衡常数(K)___________ ; 在电脑的使用过程中,电池的温度往往因为各种原因会升高,试判断温度升高时该反应的平衡常数(K)____________(填增大、减小、不变),其反应的正反应速率 ___________(填增大、减小、不变);温度升高_________(填有利或不利于)电池将化学能转化为电能。 
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)  ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:__________。
II:某温度下,向密闭容器中充入2.0 mol CO和1.0mol H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。 CO的转化率随时间变化关系如图,回答下列问题:
(4)如果一个可逆反应的平衡常数K值很大,下列说法正确的是_________(填字母)。
A.该反应的反应物混合后很不稳定   
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量很小           
D.该反应一定是放热反应                 
E.该反应使用催化剂意义不大  
(5)t2时刻向平衡体系中再通入1.0 mol H2O(g),t3时刻重新建立平衡,请在原坐标图中将改变这一条件后CO的转化率的变化趋势表示出来,必须注明再次建立平衡后CO的转化率。
在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。
(1)已知:
N2(g)+O2(g)===2NO(g)   ΔH=+180.5 kJ/mol;
2C(s)+O2(g)===2CO(g)    ΔH=-221.0 kJ/mol;
C(s)+O2(g)===CO2(g)    ΔH=-393.5 kJ/mol。
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH__________。
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。
①实验过程中除空燃比不同外,其他条件:汽车尾气的流速、________等必须相同。
②在一定条件下,测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图所示。空燃比约为_______时,催化剂对汽车尾气的催化效果最好。
(3)CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是___________。
A.负极的电极反应式为:CO+O2--2e===CO2
B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极b
C.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在表格中填入剩余的实验条件数据。

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